Запорожец Издания
нароста нет. При скоростях резания v = 1520 mImuh нарост достигает максимальной высоты {h = 400 450 мк) и затем уменьшается с увеличением скорости резания; при 60-70 м/мин нарост практически не образуется. Такая зависимость высоты нароста от скорости резания объясняется влиянием последней на температуру в зоне резания и коэффициент трения стружки о переднюю поверхность инструмента. С увеличением скорости резания температура в зоне резания возрастает, а с изменением температуры меняется коэффициент трения ц,. При малых скоростях резания температура в зоне резания недостаточна для образования нароста и приваривания его к передней поверхности резца. Средние скорости резания создают благоприятные температурные условия для образования нароста в связи с увеличением коэффициента трения. На высоких скоростях резания значительная температура приводит к оплавлению прирезцо-вого слоя стружки в точках контакта, что уменьшает коэффициент трения. Если при этом образуется нарост, то он уносится стружкой; чистота обработанной поверхности получается хорошей. Форма кривой зависимости h = f {v) однотипна для различных обрабатываемых материалов, но чем более пластичен металл, тем больше смещается кривая вправо, и значит большей должна быть та скорость резания, при которой исчезает нарост. Так, при обработке стальных деталей средней твердости нароста уже не будет при скорости резания t) 60-4-70 м/мм, а при обработке алюминия при t)!=» 250300 м/мин. Не следует считать, что нарост образуется только на передней поверхности инструмента. Часто в практике при обработке вязких цветных сплавов, особенно при малых задних углах, наблюдается интенсивное образование нароста и на задних поверхностях инструмента. В этих случаях нарост следует устранять как при черновых, так и при чистовых работах для улучшения чистоты обработанной поверхности и снижения интенсивности износа инструмента. 10 20 30 40 50 V/MUH Скорость резания Рис. 21. Зависимость высоты нароста от скорости резания § 4. УСАДКА СТРУЖКИ. УПРОЧНЕНИЕ Усадка стружки. В процессе резания в результате упругих и пластических деформаций происходит изменение физико-механических свойств стружки и поверхностного слоя обработанной детали. На рис. 22 точками доказана зона деформации. Она охва- тывает часть обрабатываемого металла впереди резца, под обработанной поверхностью, и стружку. В результате пластической деформации в срезаемом слое стружка получается короче (/i) чем путь, пройденный резцом по обработанной поверхности / (для наглядности на рис. 22 снятая стружка тонкими линиями совмещена с обработанной поверхностью). Поперечное же сечение стружки будет больше, чем сечение срезаемого слоя, причем это увеличение идет главным образом за счет толщины стружки при 3, так как ширина стружки отличается от ширины срезаемого слоя незначительно. Практически объем металла в результате пластического деформирования не изменяется, поэтому можно считать, что объем стружки равен объему срезаемого слоя: abJi = аЫ, где G, - толщина стружки в мм; bi - ширина стружки в мм; li - длина стружки в мм; а - толщина срезаемого слоя в мм; Ь - ширина срезаемого слоя в мм; I - длина пути инструмента в мм. Считая bi = Ь, можно написать: Зона деформации Рис. 22. Схема распространения пластической деформации при резании где S - коэффициент усадки стружки. Отношение -j называют коэффициентом продольной усадки, а отношение соответственно - коэффициентом поперечной усадки, хотя это не усадка размера, а увеличение. Коэффициент усадки стружки характеризует среднюю степень деформации срезаемого слоя и зависит от физико-механических свойств обрабатываемого металла, геометрии инструмента, элементов резания, свойств применяемой смазывающе-охлаждающей жидкости. Чем пластичнее металл (меньше твердость и больше вязкость), тем больше будет коэффициент усадки. Если для углеродистых сталей средние значения коэффициента усадки § =23, то для чугуна g = 1,2-т-1,5. С увеличением переднего угла у коэффициент усадки ? уменьшается, так как резец легче врезается в обрабатываемый материал, а стружка получается менее деформированной. На коэффициент усадки стружки оказывает влияние радиус при вершине резца г. С его увеличением возрастает участок несвободного резания, что увеличивает коэффициент усадки. На рис. 23 показано влияние главного угла в плане ф на коэффициент усадки при точении стали. При г = О (рис. 23, а) с увеличением ф коэффициент усадки уменьшается, так как увеличивается толщина срезаемого слоя и относительно уменьшается его деформация. При г i= О (рис. 23, б) в точке В происходит перегиб кривой и отсюда с увеличением ф коэффициент усадки увеличивается. Это объясняется тем, что увеличивается доля участия в работе ре- Рис. 23. Зависимость коэффициента усадки стружки от главного угла в плане: а - при г = 0; б - при г Ф й зания криволинейного участка режущей кромки резца и вспомогательной режущей кромки, а процесс резания на этих кромках протекает труднее, чем на прямолинейном участке главной режущей кромки. На коэффициент усадки также влияет угол Я, с увеличением которого он возрастает в связи с тем, что дополнительная работа на завивание стружки повышает ее деформацию. Из элементов резания существенное влияние на усадку стружки оказывают толщина среза и скорость резания. Ширина среза при 3 на усадку стружки влияет незначительно. С увеличением подачи, а значит с увеличением толщины среза, уменьшается коэффициент усадки. Объясняется это тем, что деформирование в срезаемом слое неравномерно, больше деформируются слои стружкой, расположенные ближе к передней поверхности инструмента. Отсюда ясно, что в тонких стружках проникновение деформации возможно на относительно большую глубину, чем в толстых, и поэтому они (тонкие) получаются более деформированными. Сложнее и значительнее влияние скорости резания на усадку стружки. Сложность заключается в том, что от скорости резания зависят интенсивность образования нароста, величина фактического переднего угла у„, температура в зоне резания, коэффициент- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129
|